人教版高中物理史《分子动理论》课件

[解析] (1)因为 1 mol 任何物质中含有分子数都是 NA，所以只 要知道了 1 g 水的物质的量 n，就可求得其分子总数 N。
N＝nNA＝MmNA＝11.8××1100－－32×6.02×1023 个＝3.3×1022 个。 (2)水分子质量 m0＝NMA＝61..082××1100－223 kg＝3.0×10－26 kg。
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则一个水分子的体积 V0＝NVA＝ρMNA。将水分子视为球形，则 V0 ＝16πd3，即16πd3＝ρMNA
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2．内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和。温度 升高时，物体分子的平均动能增加；体积变化时，分子势能变化。 内能也与物体的物态有关。
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用油膜法估测分子的大小 用油膜法估测分子直径的实验原理是：油酸是 一种脂肪酸，它的分子的一部分和水分子的亲和力 很强。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时， 酒精溶于水或挥发，在水面上形成一层油酸薄膜， 薄膜可认为是单分子油膜，如图所示。将水面上形成的油膜形状画 到坐标纸上，可以计算出油膜的面积，根据纯油酸的体积 V 和油膜 的面积 S，可以计算出油膜的厚度 d＝VS，即油酸分子的直径。
第一章 分子动理论
章末综合提升
巩固 层知 识整 合
提升 层能 力强 化
分子微观量的计算方法 阿伏加德罗常数 NA 是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁，在 已知宏观物理量的基础上往往可借助 NA 计算出某些微观物理量，有 关计算主要有：
1．已知物质的摩尔质量 M，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 求得这种物质的分子质量 m0＝NMA。
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(1)分子间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间距离的增大 (减小)而减小(增大)，但斥力比引力变化得快。
3
解得 d＝
π6ρMNA＝ 3
6×1.8×10－2 3.14×1.0×103×6.02×1023 m
＝3.9×10－10 m。
[答案] (1)3.3×1022 个 (2)3.0×10－26 kg (3)3.9×10－10 m
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(1)1 g 水中所含水分子数目； (2)水分子的质量； (3)水分子的直径。(保留两位有效数字)
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＝MmNA。
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【例 1】 已知水的密度 ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量 M ＝1.8×10－2 kg/mol。求：
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(4)理想气体就是分子间没有相互作用力的气体，这是一种理想 模型。理想气体无分子势能变化，因此一定质量理想气体的内能的 变化只与温度有关。
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解答有关“内能”的题目，应把握以下四点： (1)温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志。 (2)当分子间距离发生变化时，若分子力做正功，则分子势能减 小；若分子力做负功，则分子势能增加。 (3)内能是物体内所有分子动能与分子势能的总和，它宏观上取 决于物质的量、温度、体积及物态。
①向体积 V 油＝1 mL 的油酸中加酒精，直至总量达到 V 总＝500 mL；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地 滴入小量筒中，当滴入 n＝100 滴时，测得其体积恰好是 V0＝1 mL；
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2．已知物质的摩尔体积 VA，借助于阿伏加德罗常数 NA，可以 计算出这种物质的一个分子所占据的体积 V0＝NVAA。
3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球体模型，
3
可估算出分子直径 d＝
π6NVAA。
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【例 2】 “用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如 下：
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[一语通关] 油膜法估测分子直径，关键是获得一滴油酸酒精溶液的体积， 并由配制浓度求出其中所含纯油酸的体积，再就是用数格数法(对外 围小格采用“填补法”即“四舍五入”法)求出油膜面积，再由公式 d＝VS计算结果。
4．依据求得的一个分子占据的体积 V0，可估算分子间距，此时 把每个分子占据的空间看作一个小立方体模型，所以分子间距 d＝
3 V0，这时气体、固体、液体均适用。 5．已知物体的体积 V 和摩尔体积 VA，求物体的分子数 N，则 N
＝NVAAV。 6．已知物体的质量 m 和摩尔质量 M，求物体的分子数 N，则 N
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[一语通关] 分子动理论中宏观量与微观量之间的关系
由宏观量计算微观量，或由微观量计算宏观量，都要通过阿伏 加德罗常数建立联系。所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微 观量的桥梁。
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[解析] (1)为了显示单分子油膜的形状，需要在水面上撒爽身 粉。
(2)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′＝Vn0VV总油＝1100×5100 mL＝2×10－5 mL。
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③先往边长为 30～40 cm 的浅盘里倒入 2 cm 深的水，然后将 ________均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳 定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸 膜的形状；
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⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸 上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数 N， 小方格的边长 l＝20 mm。根据以上信息，回答 下列问题：
状占据方格数大约为 115 个，故面积
S＝115×20×20 mm2＝4.6×104 mm2
油酸分子直径
d
＝
V′ S
＝
2×10－5×103 4.6×104
mm≈4.3×10 － 7
mm ＝
4.3×10－10 m。
[答案] (1)爽身粉 (2)2×10－5 (3)4.3×10－10
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(3)根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形
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分子力、分子势能和物体的内能 1．分子力是分子引力和分子斥力的合力， 分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对 位置决定的能， 分子力 F 和分子势能 Ep 都与分 子间的距离有关，二者随分子间距离 r 变化的关 系如图所示。
(1)步骤③中应填写：_____________________________。 (2)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V′是___________ mL。 (3)油酸分子直径是________ m。
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【例 3】 如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理史《分子动理论》PPT（完整版）推荐（最新版本）推荐
(2)在 r<r0 范围内，分子力 F、分子势能 Ep 都随分子间距离 r 的 减小而增大。
(3)在 r>r0 的范围内，随着分子间距离的增大，分子力 F 先增大 后减小，而分子势能 Ep 一直增大。
(4)当 r＝r0 时，分子力 F 为零，分子势能 Ep 最小，但不一定等 于零。
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